Задачка по физике! Электрон в атоме водорода находится на энергетическом уровне n=3 и переходит на 2-й, испуская фотон, который поглощается электроном соседнего атома, находящимся на 3-м уровне. Хватит ли энергии фотона, чтобы ионизовать соседний атом? Изменится ли результат, если электроны обоих атомов изначально находились на уровне n=4, а электрон 1-го атома перешел на уровень n=3? Изменением кинетической энергией атома как целого пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для ответа на этот вопрос нужно найти энергию фотона, испускаемого при переходе электрона с уровня n=3 на n=2 и сравнить ее с энергией ионизации атома водорода.

Энергия электрона на уровне n в атоме водорода равна
E = -13.6 eV/n^2

Для n=3
E3 = -13.6 eV/3^2 = -1.51 eV

Для n=2
E2 = -13.6 eV/2^2 = -3.40 eV

Энергия фотона, испускаемого при переходе с 3-го на 2-й уровень
Eф = E3 - E2 = -1.51 eV - (-3.40 eV) = 1.89 eV

Энергия ионизации атома водорода
Eион = 13.6 eV

Таким образом, энергии фотона будет достаточно, чтобы ионизировать соседний атом водорода.

Если оба электрона изначально находились на уровне n=4, а затем один перешел на n=3, то энергия фотона, испускаемого при этом переходе, будет
Eф = E4 - E3 = -13.6 eV / 4^2 - (-13.6 eV / 3^2) = -0.85 eV

Энергия фотона не хватит для ионизации соседнего атома водорода, поэтому атом останется неионизированным.